CN104440471B - 多工位双机器人砂带抛光机 - Google Patents

多工位双机器人砂带抛光机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多工位双机器人砂带抛光机，包括有机座及设置于机座上的机头支架，所述机头支架上设置有至少两个抛光机头，且机头支架的两侧分别设置有一夹具机器人，其中，每一抛光机头包括有砂带驱动总成、砂带振荡总成、砂带张紧总成，上述所有总成集成在同一机头座上。本发明采用紧凑的层叠式布置结构取代占地面积大的扇形布置结构，缩短机器人在工位间的转移行程，而且双机器人错位工作、始终都有两条砂带在同时打磨两个同类零件，提高了砂带利用率和生产效率，缩小机器占地面积，加速设备投资回收，从而降低生产成本、提高经济效益。

Description

多工位双机器人砂带抛光机
技术领域
本发明涉及一种砂带抛光机，属于抛光机设备技术领域，尤其是指一种多工位双机器人砂带抛光机。
背景技术
传统的抛光工作一般采用人工手动操作，即操作者手持工件接近抛光机进行抛光，这种方式劳动强度大，效率低，而且操作者容易受粉尘污染。于是，采用机器人代替人工的机器人砂带抛光机应运而生，这类抛光机较好地解决了线型复杂、多品种零件的表面打磨和降低操作者劳动强度及受粉尘污染等问题。但是，目前机器人砂带抛光机无论单工位、多工位都存在打磨效率较低、设备投资回收周期长和抛光效果欠佳等问题，尤其多工位砂带抛光机多用平面扇形布局，机器人在工位间转移行程长，始终只有一条砂带在打磨，从而导致生产效率低下，而且机器外形尺寸和占地面积较大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种多工位双机器人砂带抛光机，该抛光机采用紧凑的层叠式布置结构取代占地面积大的扇形布置结构，缩短机器人在工位间的转移行程，而且双机器人错位工作、始终都有两条砂带在同时打磨两个同类零件，提高了砂带利用率和生产效率，缩小机器占地面积，加速设备投资回收，从而降低生产成本、提高经济效益。
为了实现上述目的，本发明按照以下技术方案实现：
一种多工位双机器人砂带抛光机，包括有机座及设置于机座上的机头支架，所述机头支架上设置有至少两个抛光机头，且机头支架的两侧分别设置有一夹具机器人，其中，每一抛光机头包括有砂带驱动总成、砂带振荡总成、砂带张紧总成，上述所有总成集成在同一机头座上。
进一步，所述机头支架整体呈“口”字形框架结构，该框架结构的上梁和下梁分别对称设置有两个抛光机头，上述四个抛光机头也形成“口”字形布置结构。
进一步，所述每一抛光机头设置有一机头座，机头座的一侧设置有砂带驱动总成、砂带振荡总成、砂带张紧总成及围绕上述总成的抛光砂带，机头座的相对侧设置有机头座摆动总成。
进一步，所述砂带驱动总成包括有驱动电机、主动轮、从动轮和驱动轮，其中，驱动电机固定在机头座上，主动轮固定在驱动电机的动力轴上，从动轮和驱动轮通过一传动轴同轴连接，该传动轴通过驱动轴承和轴承套固定在机头座上，及从动轮通过传动皮带与主动轮传动连接，驱动电机的动力输出通过主动轮和从动轮传递给驱动轮。
进一步，所述砂带振荡总成包括有振荡电机、偏心转盘、振荡二连杆、振荡支座和振荡轮，其中，振荡电机固定在机头座上，偏心转盘与振荡电机的动力轴偏心连接且具有一条线导轨槽，振荡二连杆的一连杆与偏心转盘的导轨槽滑配连接，另一连杆与振荡支座连接配合，振荡支座通过振荡轴承和轴承套固定在振荡电机的外壳上，振荡轮设置于振荡支座中，振荡电机的动力输出通过偏心转盘、振荡二连杆和振荡支座转变成振荡轮的上下振荡。
进一步，所述砂带张紧总成包括有张紧气缸、滑台支座和张紧轮，其中，张紧气缸固定在机头座上，滑台支座与张紧气缸的动力轴固定连接，张紧轮设置于滑动支座中，张紧气缸的动力输出通过滑台支座转变成张紧轮的前后移动。
进一步，所述抛光砂带通过接触轮和托轮围绕在上述驱动轮、振荡轮和张紧轮上。
进一步，所述机头座摆动总成包括有摆动底座、摆动轴、左右摆动部件和前后摆动部件，其中，摆动底座整体呈空心的盒状结构，摆动轴通过摆动轴承和轴承套设置于摆动底座中且摆动轴的一端与机头座固定连接，左右摆动部件分别与摆动轴传动连接，前后摆动部件与摆动轴承和轴承套传动连接。
进一步，所述左摆动部件设置于摆动底座的一侧，其包括有左摆动气缸、左摆动滑台和左摆动连杆，其中，左摆动气缸设置于摆动底座的一侧，左摆动滑台与左摆动气缸的动力轴固定连接，左摆动连杆的一端与摆动轴固定连接，另一端与左摆动滑台接触传动连接；所述右摆动部件设置于摆动底座的另一侧，其包括有右摆动气缸、右摆动滑台和右摆动连杆，其中，右摆动气缸设置于摆动底座的另一侧，右摆动滑台与右摆动气缸的动力轴固定连接，右摆动连杆的一端与摆动轴的固定连接，另一端与右摆动滑台接触传动连接。
进一步，所述前后摆动部件设置于摆动底座的内部，其包括有前后摆动气缸和前后摆动滑台，其中，前后摆动气缸固定在摆动底座内，前后摆动滑台活动设置于摆动底座中且其与前后摆动气缸的动力轴固定连接，摆动轴承和轴承套固定在该前后摆动滑台中。
进一步，所述抛光机头还设置有旋转总成，该旋转总成包括有旋转电机、减速器和旋转轴，其中，旋转电机与减速器连接，减速器固定于机头支架上，旋转轴的一端与减速器连接，另一端与摆动底座固定连接。
进一步，所述抛光机还设置有工件输送部件，该工件输送部件包括有待抛光工件滑动托盘和滑动导轨、抛光后工件滑动托盘和滑动导轨、及对应抛光后工件滑动托盘的吸尘结构。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
本发明采用紧凑的层叠式布置结构取代占地面积大的扇形布置结构，缩短机器人在工位间的转移行程，而且双机器人错位工作、始终都有两条砂带在同时打磨两个同类零件，提高了砂带利用率和生产效率，缩小机器占地面积，加速设备投资回收，从而降低生产成本、提高经济效益。
为了能更清晰的理解本发明，以下将结合附图说明阐述本发明的具体实施方式。
附图说明
图1是本发明的俯视结构示意图。
图2是本发明的侧面结构示意图。
图3是本发明中抛光机头的立体结构示意图之一。
图4是本发明中抛光机头的立体结构示意图之二。
图5是图3的剖视结构示意图。
具体实施方式
如图1至5所示，本发明所述多工位双机器人砂带抛光机，包括有机座1及设置于机座上的机头支架11，所述机头支架11整体呈“口”字形框架结构，该框架结构的上梁111和下梁112分别对称设置有两个抛光机头，上述四个抛光机头31、32、33、34也形成“口”字形布置结构，及机头支架11的两侧分别设置有一夹具机器人21、22。
上述每一抛光机头设置有一机头座41，机头座41的一侧设置有砂带驱动总成42、砂带振荡总成43、砂带张紧总成44及围绕上述总成的抛光砂带45，机头座41的相对侧设置有机头座摆动总成5和旋转总成6。
所述砂带驱动总成42包括有驱动电机421、主动轮422、从动轮423和驱动轮424，其中，驱动电机421固定在机头座41上，主动轮422固定在驱动电机421的动力轴上，从动轮423和驱动轮424通过一传动轴425同轴连接，该传动轴425通过驱动轴承和轴承套固定在机头座1上，及从动轮423通过传动皮带与主动轮422传动连接，驱动电机421的动力输出通过主动轮422和从动轮423传递给驱动轮424。
所述砂带振荡总成43包括有振荡电机431、偏心转盘432、振荡二连杆433、振荡支座434和振荡轮435，其中，振荡电机431固定在机头座41上，偏心转盘432与振荡电机431的动力轴偏心连接且具有一条线导轨槽4321，振荡二连杆433的一连杆与偏心转盘432的导轨槽滑配连接，另一连杆与振荡支座434连接配合，振荡支座434通过振荡轴承和轴承套固定在振荡电机431的外壳上，振荡轮435设置于振荡支座434中，振荡电机431的动力输出通过偏心转盘432、振荡二连杆433和振荡支座434转变成振荡轮435的上下振荡，使得抛光砂带整个表面砂粒能够得到充分利用。
所述砂带张紧总成44包括有张紧气缸441、滑台支座442和张紧轮443，其中，张紧气缸441固定在机头座41上，滑台支座442与张紧气缸441的动力轴固定连接，张紧轮443设置于滑动支座442中，张紧气缸441的动力输出通过滑台支座442转变成张紧轮443的前后移动。更换抛光砂带时，张紧气缸带动滑台支座回收，砂带松弛脱落，更换好抛光砂带后，张紧气缸又带动滑台支座伸出，从而撑开抛光砂带。
所述抛光砂带45通过接触轮451和托轮452围绕在上述驱动轮424、振荡轮435和张紧轮443上。
所述机头座摆动总成5包括有摆动底座51、摆动轴52、左右摆动部件53、54和前后摆动部件55，其中，摆动底座51整体呈空心的盒状结构，摆动轴52通过摆动轴承和轴承套521设置于摆动底座51中且摆动轴52的一端与机头座41固定连接，左右摆动部件53、54分别与摆动轴52传动连接，前后摆动部件55与摆动轴承和轴承套传动连接。
进一步，所述左摆动部件53设置于摆动底座51的一侧，其包括有左摆动气缸531、左摆动滑台532和左摆动连杆533，其中，左摆动气缸531设置于摆动底座的一侧，左摆动滑台532与左摆动气缸531的动力轴固定连接，左摆动连杆533的一端与摆动轴52固定连接，另一端与左摆动滑台532接触传动连接；所述右摆动部件54设置于摆动底座的另一侧，其包括有右摆动气缸541、右摆动滑台542和右摆动连杆543，其中，右摆动气缸541设置于摆动底座的另一侧，右摆动滑台542与右摆动气缸541的动力轴固定连接，右摆动连杆543的一端与摆动轴52的固定连接，另一端与右摆动滑台542接触传动连接。所述前后摆动部件55设置于摆动底座51的内部，其包括有前后摆动气缸551和前后摆动滑台552，其中，前后摆动气缸551固定在摆动底座51内，前后摆动滑台552活动设置于摆动底座51中且其与前后摆动气缸551的动力轴固定连接，摆动轴承和轴承套521固定在该前后摆动滑台552中。
夹具机器人夹持工件打磨过程中，当工件向左的横向推力大于右摆动气缸的输出力时，机头座推动右摆动滑块拉动右摆动气缸使机头座向左摆动，工件向左横向推力消失后，机头座在右摆动滑块与右摆动气缸的拉力作用下恢复到初始位置。当工件向右横向推力大于左摆动气缸输出力时，机头座推动左摆动滑块拉动左摆动气缸使机头座向右摆动，工件向右横向推力消失后，机头座在左摆动滑块与左摆动气缸的拉力作用下恢复到初始位置。
夹具机器人夹持工件打磨过程中，当工件向后的横向推力大于前后摆动气缸的输出力时，机头座推动前后摆动气缸使机头座向后摆动，工件向后的横向推力消失后，机头座在前后摆动气缸的推力作用下恢复到初始位置。
上述气缸的输出力均可通过调压阀调整，以达到所需要的工作压力。
进一步，所述旋转总成6包括有旋转电机61、减速器62和旋转轴63，其中，旋转电机61与减速器62连接，减速器62固定于机头支架11上，旋转轴63的一端与减速器62连接，另一端与摆动底座51固定连接。
进一步，所述抛光机还设置有工件输送部件，该工件输送部件包括有待抛光工件滑动托盘和滑动导轨、抛光后工件滑动托盘和滑动导轨、及对应抛光后工件滑动托盘的吸尘结构。
本发明的工作原理如下所述：夹具机器人带动待抛光工件按预定的运动轨迹打磨，该预定的运动轨迹可以根据实际要求而设计，本实施方式中夹具机器人转移时按“口”字形框架结构的对角线运动，其行程缩短；两台夹具机器人错位工作，不会发生机械碰撞，当左侧夹具机器人使用某个打磨机头完成预定工序后，通过旋转电机可以带动整个机头座旋转180°，右侧夹具机器人可以开始使用该打磨机头进行另一个零件的打磨工作，反复循环，始终都有两条砂带在打磨，从而实现同时打磨两个同类工件的功能。另一方面，两个夹具机器人可以使用四个抛光机头中的任意两个进行同时打磨工作，不受限制。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (10)

1.一种多工位双机器人砂带抛光机，包括有机座及设置于机座上的机头支架，其特征在于：所述机头支架上设置有至少两个抛光机头，且机头支架的两侧分别设置有一夹具机器人，其中，每一抛光机头设置有一机头座，机头座的一侧设置有砂带驱动总成、砂带振荡总成、砂带张紧总成及围绕上述总成的抛光砂带，机头座的相对侧设置有机头座摆动总成；
上述砂带振荡总成包括有振荡电机、偏心转盘、振荡二连杆、振荡支座和振荡轮，其中，振荡电机固定在机头座上，偏心转盘与振荡电机的动力轴偏心连接且具有一条线导轨槽，振荡二连杆的一连杆与偏心转盘的导轨槽滑配连接，另一连杆与振荡支座连接配合，振荡支座通过振荡轴承和轴承套固定在振荡电机的外壳上，振荡轮设置于振荡支座中，振荡电机的动力输出通过偏心转盘、振荡二连杆和振荡支座转变成振荡轮的上下振荡。
2.根据权利要求1所述多工位双机器人砂带抛光机，其特征在于：所述机头支架整体呈“口”字形框架结构，该框架结构的上梁和下梁分别对称设置有两个抛光机头，上述四个抛光机头也形成“口”字形布置结构。
3.根据权利要求1所述多工位双机器人砂带抛光机，其特征在于：所述砂带驱动总成包括有驱动电机、主动轮、从动轮和驱动轮，其中，驱动电机固定在机头座上，主动轮固定在驱动电机的动力轴上，从动轮和驱动轮通过一传动轴同轴连接，该传动轴通过驱动轴承和轴承套固定在机头座上，及从动轮通过传动皮带与主动轮传动连接，驱动电机的动力输出通过主动轮和从动轮传递给驱动轮。
4.根据权利要求3所述多工位双机器人砂带抛光机，其特征在于：所述砂带张紧总成包括有张紧气缸、滑台支座和张紧轮，其中，张紧气缸固定在机头座上，滑台支座与张紧气缸的动力轴固定连接，张紧轮设置于滑动支座中，张紧气缸的动力输出通过滑台支座转变成张紧轮的前后移动。
5.根据权利要求4所述多工位双机器人砂带抛光机，其特征在于：所述抛光砂带通过接触轮和托轮围绕在上述驱动轮、振荡轮和张紧轮上。
6.根据权利要求1至5任一所述多工位双机器人砂带抛光机，其特征在于：所述机头座摆动总成包括有摆动底座、摆动轴、左摆动部件与右摆动部件和前后摆动部件，其中，摆动底座整体呈空心的盒状结构，摆动轴通过摆动轴承和轴承套设置于摆动底座中且摆动轴的一端与机头座固定连接，左摆动部件与右摆动部件分别与摆动轴传动连接，前后摆动部件与摆动轴承和轴承套传动连接。
7.根据权利要求6所述多工位双机器人砂带抛光机，其特征在于：所述左摆动部件设置于摆动底座的一侧，其包括有左摆动气缸、左摆动滑台和左摆动连杆，其中，左摆动气缸设置于摆动底座的一侧，左摆动滑台与左摆动气缸的动力轴固定连接，左摆动连杆的一端与摆动轴固定连接，另一端与左摆动滑台接触传动连接；
所述右摆动部件设置于摆动底座的另一侧，其包括有右摆动气缸、右摆动滑台和右摆动连杆，其中，右摆动气缸设置于摆动底座的另一侧，右摆动滑台与右摆动气缸的动力轴固定连接，右摆动连杆的一端与摆动轴的固定连接，另一端与右摆动滑台接触传动连接。
8.根据权利要求6所述多工位双机器人砂带抛光机，其特征在于：所述前后摆动部件设置于摆动底座的内部，其包括有前后摆动气缸和前后摆动滑台，其中，前后摆动气缸固定在摆动底座内，前后摆动滑台活动设置于摆动底座中且其与前后摆动气缸的动力轴固定连接，摆动轴承和轴承套固定在该前后摆动滑台中。
9.根据权利要求6所述多工位双机器人砂带抛光机，其特征在于：所述抛光机头还设置有旋转总成，该旋转总成包括有旋转电机、减速器和旋转轴，其中，旋转电机与减速器连接，减速器固定于机头支架上，旋转轴的一端与减速器连接，另一端与摆动底座固定连接。
10.根据权利要求1所述多工位双机器人砂带抛光机，其特征在于：所述抛光机还设置有工件输送部件，该工件输送部件包括有待抛光工件滑动托盘和滑动导轨、抛光后工件滑动托盘和滑动导轨、及对应抛光后工件滑动托盘的吸尘结构。
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